移民太空很难吗
2021-06-03 13:23:00移民太空很难吗?好像并不难。60多年前,人类向着浩瀚太空迈出了脚步。半个多世纪以来,有人曾在月球漫步,有人曾在没有重力的空间站里生活了一年有余,而离开地球轨道去往太空的人,算下来也有几百人了。
但是,这并不意味着我们可以自由穿行在地球和另一颗星球之间,甚至随时成为外星球的居民。真想移民太空,必须彻底抛开地球的一切资源和屏障——水、食物、大气层,还有习以为常的重力条件。
我们能做到吗?
生活物资从哪来
吃喝是头等大事,吃喝也是头号难题。
在空间站里,这倒不是事儿——我们可以派一艘货运飞船上天,为航天员送去食物嘛!但如果真的在火星或月球上过日子,总不能所有人都指望货运飞船来送货吧?那未免也太折腾了。
解决方案:就地取材,丰衣足食
在当地开采水资源,远比从地球上成吨成吨地运水来得高效;建造温室、开垦农田的成本也比运输粮食便宜许多。
空间站里已经可以过上自给自足的生活。比如在俄罗斯的“和平”号空间站里,航天员驾轻就熟地种菜、种粮食,那里的植被十分肥沃,连杂草都长出来了。
在空间站以外,这个办法仍然可行。科学家发现,火星和月球的土壤可以种小麦,甚至土豆。火星上的的岩石和灰尘还是烧制陶瓷和砖瓦的现成材料——瞧,连盖房子的问题都一并解决了,我们也不用从地球上耗时耗力地运输钢筋水泥了!
没有重力怎么办
太空中几乎没有重力。不管是人,还是动物、植物,在失重条件下都会飘浮起来。航天员飘来飘去的样子也许看上去很有趣,但真换了我们自己,一定会叫苦不迭:“咦,我的身体怎么不听使唤了?”
太空移民的目的地,十有八九是火星或月球。那里倒不至于完全失重,但微弱的重力也仅仅是聊胜于无而已:月球上的重力是地球的1/6,火星略微好一丁点,差不多有1/3。重力条件跟地球相差这么大,我们从火星返回地球之后,还能重新适应地球的环境吗?
等等,先别去想从火星回来的事儿,先想想,怎么在只有1/3地球重力的火星上活下去吧!
解决方案:斯坦福圆环
失重对人体到底有多大影响?对此最有发言权的,当属那位在太空中生活了一年多的航天英雄——俄罗斯航天员波利亚科夫。令人欣喜的是,他返回地球之后并没有出现什么“后遗症”。不过,波利亚科夫毕竟是训练有素的航天员,他的经历能复制到其他人身上吗?
在搞清楚这个问题之前,我们最好还是谨慎为上,采取一些防护措施。比如,可以让太空移民住在“斯坦福圆环”里。
在科幻电影《2001:太空漫步》中,一个叫作“斯坦福圆环”的小型飞船带着航天员翱翔天际。这不仅是电影场景,斯坦福圆环确确实实出现在了美国国家航空航天局和斯坦福大学的设计图纸上。它是一个中空的环,可以容纳楼房、道路、公园,让太空移民在其中安居乐业;它可以按照设定的速度旋转,由此产生的向心力模拟出重力的受力效果,相当于制造了“人造重力”。
遭遇辐射怎么办
宇宙中每时每刻都有高能辐射和粒子撞击,但为什么我们还能安然无恙呢?那是因为地球的大气层和磁场像个保护罩一样,保护着我们。
一旦失去地球的保护,我们可能遭遇短暂而强烈的太阳风暴——这种情况倒还好,只要坐在基地里避避风头就行了;但大多数时候,太空中的辐射并不强烈却持续存在,我们难道要一直躲在狭小的基地里不出来吗?
解决方案:惹不起,躲得了
天无绝人之路,我们可以住在地下,研究表明,在火星或月球的地表以下5米处,辐射的强度就没那么大了。
月球和火星都有天然的洞穴,那是地下火山喷发的痕迹,滚烫的熔岩在地下流过,“雕刻”出宽敞的洞穴。有的洞穴顶部会塌陷,露出一个大大的天窗,用厚厚的防辐射玻璃把天窗封起来,就形成了一个相对安全的内部空间。这其中的道理,就好比在天花板上安装一面大大的镜子,光就可以反射出去——当然,粒子和辐射也可以反射出去。
本文来自《科学画报》